A iluminação natural no interior de um espaço construído · Na sociedade contemporânea é difícil se pensar em arquitetura, design de interiores ou em iluminação sem se pensar

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A iluminação natural no interior de um espaço construído dezembro/2014

ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 8ª Edição nº 009 Vol.01/2014 dezembro/2014

A iluminação natural no interior de um espaço construído

Maria Marta Almeida Sarmento – [email protected]

Curso de especialização em Iluminação e Design de Interiores

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Brasília, DF, 02 de junho de 2014

Resumo

O tema deste artigo é a luz natural, mais especificamente, a luz diurna e tem por objetivo

analisar o modo como foi projetada no interior de uma unidade residencial – apartamento -

em um edificio situado à beira mar na cidade de João Pessoa - Paraíba. O edifício

selecionado para este estudo foi recém-construido e sua fachada externa tem grande parte do

seu fechamento com janelas de vidros, contendo também pequenas varandas que fornecem

proteção solar para o andar inferior. A metodologia desenvolvida foi um estudo de caso,

fundamentado na teoria da percepção visual. Durante a pesquisa foram realizadas visitas

para coletar informações da percepção individual do ambiente e obter registros fotográficos

em diferentes condições de iluminação natural. Para as medições dos níveis de iluminância

utilizamos um luxímetro digital – Minipa modelo MLM-1011, seguindo os procedimentos

estabelecidos na NBR 15215 em dia de céu claro e em dia de céu encoberto. As medições foram

realizadas no período de 13 a 17/05/14 nos horários 08, 10, 12 e 14 h. Dos resultados obtidos

conclui-se que a iluminância média nos ambientes estão acima dos valores recomendados

pela norma, independente da aparência da abóbada celeste. E que a luz natural não foi

pensada com estratégia projetual.

Palavras-chave: Luz natural. Percepção visual. Visão humana. Cores.

1. Introdução

Na sociedade contemporânea é difícil se pensar em arquitetura, design de interiores ou em

iluminação sem se pensar em sustentabilidade e eficiência energética. Para a Organização das

Nações Unidas – ONU, no relatório Brundland, (1987) “desenvolvimento sustentável é aquele

que atende às necessidades das gerações atuais sem comprometer a capacidade das gerações

futuras de atenderem a suas necessidades e aspirações”. No entendimento de Boff:

Sustentabilidade é toda ação destinada a manter as condições energéticas,

informacionais, físico-químicas que sustentam todos os seres, especialmente a Terra

viva, a comunidade de vida e a vida humana, visando a sua continuidade e ainda a

atender as necessidades da geração presente e das futuras de tal forma que o capital

natural seja mantido e enriquecido em sua capacidade de regeneração, reprodução, e

coevolução (BOFF, 2012, p. 107).

O conceito de sustentabilidade envolve os dois grandes vetores da moderna arquitetura:

inovação tecnológica e igualdade social. Criar lugares que satisfaçam plenamente todos os

sentidos exige a união pouco usual entre natureza e tecnologia. Segundo o Programa Nacional

de Conservação de Energia Elétrica – Procel (2014), “Um edifício é mais eficiente

energeticamente do que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais com

menor consumo de energia”, ou seja, possibilita conforto ambiental - térmico, visual e

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acústico aos usuários com reduzido consumo de energia elétrica. De acordo ainda com o

Procel, as residências consomem 23% da energia elétrica produzida nacionalmente e desse

percentual, 14% com iluminação. E nesse contexto, a luz natural tem papel preponderante, no

sentido de garantir a criação de espaços saudáveis, viáveis economicamente e sensíveis às

necessidades sociais. Assim, sob a influencia do presente e do futuro, tomamos a decisão de

escrever esse artigo sobre a Luz Natural, mais especificamente sobre a luz diurna e analisar

como essa foi projetada no interior de uma unidade residencial – apartamento, de um edificio

recém construido na cidade onde se diz que “o sol nasce primeiro”. Como base teorica nos

fundamentamos na teoria da percepção visual utilizando o estudo de caso como metodologia.

1.1. Percepção visual e a luz

O termo “percepção” vem do latim percipere: compreender, dar-se conta. Ainda que as

pessoas vejam o mundo de uma maneira mais ou menos igual, o estruturam e o avaliam de

forma muito diferente” (GIBSON, Apud Brondani, 1968, p. 30). A percepção é a função que

permite ao organismo receber, elaborar e interpretar a informação que lhe chega por meio dos

sentidos, sendo a visão o mais desenvolvido dos sentidos e depende da presença da luz. De

acordo com Bigoni:

A percepção do mundo nos é dado através de nossos sentidos: tato, audição, olfato,

paladar e principalmente a visão. Alguns especialistas colocam que 80% de nossos

estímulos sensoriais são principalmente visuais. Podemos dizer que nosso

mecanismo de visão é um “decodificador” das informações trazidas pela luz. A

sensação de bem estar no espaço está intimamente relacionada com sua percepção,

aspecto também diretamente influenciado pela iluminação (BIGONI, 2012, p. 06).

A percepção visual é a observação da realidade por meio da visão. Perceber é ver. E ver,

segundo Brandston, é mais que olhar e exige um processo de aprendizado.

A mais simples característica definidora da iluminação, mas talvez o seu

maior mistério, é "o processo de aprender a ver". Aprender a ver significa

registrar mentalmente as causas de nossas emoções ou reações em resposta à

experiência da cena que estamos vendo. É imprescindível que sejamos

capazes de ver o que estamos olhando - para apreciar, relembrar, registrar.

Para compreender qualquer cena visual e a emoção que ela evoca, deve-se

fazer mais do que apenas olhar. É preciso compreender o contexto da vida em

que ela se encaixa, a influência da cultura, a importância dos aspectos

demográficos e da resposta humana em função da sua escala.

(BRANDSTON, 2010, p. 14).

Além disso, a percepção não é independente. É necessário utilizar os olhos e envolver

o cérebro com a experiência visual de maneira a interagir com o espaço e não apenas

olhar para ele. A percepção necessita do contexto existente na memória, resultado das

experiências anteriores. Assim, pode-se analisar as diferentes características de um

estímulo visual como a forma, a cor, o tamanho, a textura ou o peso, e lhe dar um

significado através da percepção visual. Nesse contexto de entender a percepção e a

luz, há de se compreender a fisiologia do sistema visual humano e do complexo

“mundo” das cores.

1.2. O olho humano

http://conceito.de/percepcao

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O olho é o órgão do corpo que nos permite perceber as sensações de luz e cor e interpretar por

meio de imagens o ambiente. É, portanto, o responsável pelo sentido da visão. Encontrado em

todos os animais vertebrados, ele se localiza em cavidades ósseas no crânio chamadas órbitas.

Com a função de captar a imagem que nos cercam, o olho tem forma aproximadamente

esférica – globo ocular - e seu diâmetro atinge cerca de 24 mm nas pessoas adultas. É um

órgão fotorreceptor e um conversor de energia luminosa em energia elétrica, ou impulsos

nervosos, além de ser um eficiente transportador destes impulsos para o cérebro. A

capacidade de ver depende das ações de várias estruturas dentro e ao redor do globo ocular. A

figura 01 abaixo ilustra algumas das componentes essenciais do sistema óptico humano.

Figura 01 – Anatomia do olho humano

Fonte: BRANDSTON (2010, p. 27)

A luz atinge em primeiro lugar nossa córnea, que é um tecido transparente que cobre a íris, e

tem no centro, uma abertura circular ajustável chamada de pupila, responsável pelo controle

automático da entrada de luz. Em seu caminho, a luz passa pelo humor aquoso - líquido que

se encontra entre a córnea e o cristalino, penetrando no globo ocular pela pupila, atingindo

imediatamente o cristalino que funciona como uma lente de focalização, convergindo então os

raios luminosos para um ponto focal sobre a retina. Na retina, que é a camada mais interna do

olho, mais de cem milhões de células fotossensíveis, os cones e bastonetes, transformam a luz

em impulsos eletroquímicos, que são transmitidos ao cérebro pelo nervo óptico – a conexão

entre o olho e o cérebro. A luz tem relação fundamental com as questões da saúde e do bem-

estar. Além disso, a luz provoca efeitos na maneira como as pessoas percebem o espaço, e a

percepção ajuda a criar este espaço.

1.3. Luz e cor

A cor é uma informação visual, causada por um estímulo físico, percebida pelos olhos

e decodificada pelo cérebro.

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A cor não tem existência material. Ela é, tão somente, uma sensação provocada pela

ação da luz sobre o órgão da visão. Epicuro, há mais de 2.300 anos, desenvolvendo

o raciocínio de que "a cor guarda íntima relação com a luz, uma vez que, quando

falta luz, não há cor", afirmaria que a coloração dos objetos varia de acordo com a

luz que os ilumina, concluindo que "os corpos não têm cor em si mesmos". Hoje, a

óptica, parte da Física que trata das propriedades da luz e da visão, apoiada pela

óptica fisiológica, demonstra que, quando a luz atravessa a pupila e o cristalino,

atingindo os cones que compõem a fóvea e a mácula da retina no fundo do olho, é

por estes decomposta nos três grupos de comprimento de onda que caracterizam as

cores-luz. (PEDROSA, 2008, p.19).

A Figura 3 demonstra o processo no qual as cores são formadas no cérebro, através do olho

humano.

Figura 03 - Ao atingir o córtex occipital, na parte posterior do cérebro, os efeitos da luz

provocam a sensação de cor

Fonte: PEDROSA (2008. p.19)

Pedrosa dividiu em dois os grupos dos estímulos que causam as sensações cromáticas: o das

“cores-luz” e o das “cores-pigmento”.

As cores-luz (luz colorida) é a radiação luminosa visível que tem como síntese

aditiva a luz branca. Sua melhor expressão é a luz solar, por reunir de forma

equilibrada, todos os matizes existentes na natureza. As faixas coloridas que

compõem o espectro solar, quando tomados isoladamente, uma a uma, denominam-

se luzes monocromáticas. As Cores-pigmento é a substância material que, conforme

sua natureza, absorve, refrata e reflete os raios luminosos componentes da luz que se

difunde sobre ela. É a qualidade da luz refletida que determina a sua denominação

(PEDROSA, 2010, p. 20).

Nas cores-luz, as cores primárias – vermelho, verde e azul podem ser somadas para

produzir as cores secundárias: magenta (vermelho + azul), ciano (verde + azul) e

amarelo (vermelho + verde). Essas cores secundárias adequadamente misturadas

produzirão a cor branca. As cores de luz são chamadas de cores aditivas. São as cores

do arco-íris, a luz do sol, a luz da vela e também das tevês. Nas cores-pigmento, as

cores primárias – vermelho, amarelo e azul, em mistura proporcional produzem o

preto. A esse fenômeno dar-se o nome de síntese subtrativa. A cor-luz se refere às luzes,

enquanto a cor-pigmento é referente às tintas, pigmentos. Figura 04.

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Figura 04 – Cores-luz primarias - aditivas e Cores-pigmento - subtrativas

Fonte: BRANDSTON (2010. P.33)

Assim, as cores que percebemos são produzidas pela luz. A luz do sol, aparentemente branca,

é, na verdade, composta pelas sete cores do arco-íris. Quando à luz do sol ilumina um objeto,

algumas dessas cores são absorvidas pelo objeto, enquanto as outras são refletidas na direção

dos olhos que as percebem. É esse fenômeno que nos permite dizer qual a cor dos objetos.

Sendo o requisito básico da visão, a luz dá forma e cor aos objetos e estabelece uma relação

entre os espaços. No entender de Tormann (2006, p. 58) “ a cor, tanto da fonte como do

ambiente tem grande influência sobre o processo de visão. A cor influencia a visão e o

comportamento humano (humor, saúde, depressão)”.

1.3. E a luz se fez

A radiação solar tem um amplo espectro de luz que atinge a terra e a sua classificação é

caracterizada pelos comprimentos de ondas que a mesma possue. Luz é uma radiação

eletromagnética percebida pelo olho humano no espectro entre 380 e 780 mn (1nm = 1

nanômetro = 1 milionésimo de milímetro) e garentem as condições de iluminação natural

aos ambientes. Além da luz, seu espectro visível, a radiação solar é composta pela radiação

infravermelha (IR) e ultravioleta (UV). A radiação infravermelha é percebida sob a forma de

calor e a radiação ultravioleta é conhecida pela produção da vitamina D e, principalmente

pelos efeitos nocivos sobre a pele humana, sendo o câncer de pele uma das mais graves

doenças decorrentes da exposição excessiva aos raios UV. A luz é transmitida ao nosso

cérebro por nossos olhos e sistema visual para ser interpretada e avaliada com base

nas experiências de nossas memórias. Para ver, necessitamos de luz, que visualmente

é avaliada como energia radiante. O sistema olho-cérebro não só percebe a radiação dentro

desta faixa, mas também é capaz de descriminar diferentes comprimentos de onda para produzir a

sensação de cor. As cores que sensibilizam o sistema de visão humana, do vermelho ao violeta,

formam o que é chamado de espectro visivel. Figura 05.

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Figura 05 - Da imensa área de radiação solar a vista humana alcança apenas diminuta faixa compreendida

entre os raios infravermelhos e os ultravioletas cujos limites extremos são, de um lado, o vermelho

com700 mµ (milimícrons), e do outro, o violeta com cerca de 400 mµ de cumprimento de onda

Fonte: PEDROSA (2008. p.20)

1.4. Luz natural A luz é uma coisa natural. Eu nunca presenciei luz artificial ou inatural. Eu

tenho visto a luz do dia, do sol, do gás, da fogueira, do neon e de outras

fontes, e todas elas são reais, já que as percebemos. E isso ocorre porque a luz

requer uma avaliação perceptiva pessoal. (BRANDSTON, 2010, p. 29).

A luz natural é proveniente do sol, da abóbada celeste, e da reflexão das superfícies sobre a

Terra. Estes componentes são influenciados diretamente pelas condições do meio ambiente

que as está recebendo. É a luz natural que confere ao ser humano a sensação de tempo como

as estações do ano e o decorrer do dia. A luz natural é uma das mais importantes fontes de

energia para o desenvolvimento das atividades humanas. Além de ser fundamental para a

sobrevivência de todas as espécies vivas, sendo também, um importante aspecto da

edificação, pois produz iluminação para as atividades, conexão visual com o exterior e

luminosidade para o interior. É a fonte de luz que mais combina com as necessidades visuais

dos seres humanos. Além disso, no entender de Cianciardi:

A luz solar é higienizadora, combate ácaros e fungos que são agentes de inúmeros

processos alérgicos; contribui para o controle térmico dos espaços interiores de

forma bioclimática; assim como é responsável pela atmosfera do espaço. Ao se

visitar o Museu do Louvre pode se ter um bom exemplo da forma pela qual a

iluminação natural constrói a atmosfera (stimmung) de um espaço e pode conduzir o

usuário a uma conduta determinada. (CIANCIARDI, 2012, p. 34).

Muitos são os estudos sobre os efeitos da luz no ser humano mais precisamente sobre o ciclo

circadiano que representa o período de 24 horas (um dia) no qual se completam as atividades

do ciclo biológico dos seres vivos e regula as funções, tais como apetite e sono e o

comportamento humano como o do trabalho-repouso.

Hoje sabemos que a iluminação natural vai muito além de prover luz

suficiente no plano de trabalho para uma determinada atividade, e que a

iluminação recebida pelos olhos é responsável por efeitos sobre o corpo

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humano, não relacionados ao sentido da visão. A luz tem efeitos

neuroendócrinos e neurocomportamentais mensuráveis, em particular com

respeito à manutenção do ciclo cicardiano, relativo aos períodos de atividade

e repouso. Além disso, há evidências que sugerem correlação entre a

iluminação natural e estado de alerta, produtividade e desempenho escolar.

(MARDALJEVIC, (2014) P. 10).

Sobre os efeitos da luz natural no homem, Garrocho (2005, p.23), afirma que os efeitos

benéficos e nocivos da luz natural são inseparáveis e que é “difícil obter qualquer benefício

do sol sem, ao mesmo tempo, se expor aos prejuízos que ele pode causar. Obviamente, o

equilíbrio neste aspecto é relevante, e um projeto arquitetônico adequado pode ajudar a

equacionar a questão”. De acordo com Bigoni, “as principais grandezas em relação à luz

natural são: iluminância; luminância; contraste”, onde segundo a autora:

Iluminância (E): É o nível de iluminação ou nível de iluminamento. E é o fluxo

luminoso incidente sobre uma superfície situada a certa distância dessa fonte. É a

relação entre a intensidade luminosa e o quadrado da distância ( I / d 2 ). Sua

unidade é o lux (lx) - E = φ (lm) / Área (m2 ) = Lux .

Luminância (L): É o quoeficiente entre a intensidade luminosa em uma dada direção

e a área aparente d a fonte nesta mesma direção. A sua unidade de medida é

candela/m² (cd/m²). L = I / A.cos α

Contraste (C): É a diferença relativa de luminâncias entre um determinado objeto e

seu entorno. C = (L obj – L fundo) / L fundo. (BIGONI, 2012, ps. 52, 56, 59).

A ABNT associação Brasileira de Normas Técnicas por meio da NBR 5313/92, estabelece os

valores de iluminância médias mínimas para classe de tarefas visuias. Embora seja uma

norma voltada para a iluminação artificial, ela é geralmente utilizada como referência nas

medições de iluminação natural, por não existir ainda no Brasil, norma específica. Tabela 1.

Classe Iluminância - (lux) Tipo de Atividade

A

Iluminação geral para

áreas usadas

interruptamente ou com

tarefas visuais simples

20 - 30 - 50 Áreas públicas com arredores escuros

50 - 75 - 100 Orientação simples para permanência curta

100 - 150 - 200 Recintos não usados para trabalho contínuo;

Depósitos.

200 - 300 - 500 Tarefas com requisitos visuais limitados,

trabalho bruto de maquinaria, auditórios.

B

Iluminação geral

para área de trabalho

500 - 750 - 1000 Tarefas com requisitos visuais normais,

trabalho médio de maquinaria, escritórios

1000 - 1500 - 2000 Tarefas com requisitos especiais, gravação

manual, inspeção, indústria de roupas.

C

Iluminação adicional

para tarefas visuais

difíceis

2000 - 3000 - 5000 Tarefas visuais exatas e prolongadas,

eletrônica de tamanho pequeno

5000 - 7500 - 10000 Tarefas visuais muito exatas, montagem de

Microeletrônica

10000 - 15000 - 20000 Tarefas visuais muito especiais, cirurgia

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Nota: As classes, bem como os tipos de atividade não são rígidos quanto às iluminâncias limites

recomendadas, ficando a critério do projetista avançar ou não nos valores das classes/tipos de atividade

adjacentes,dependendo das características do local/tarefa.

Tabela 1 - Iluminancia por classe de tarefas visuias

Fonte: NBR 5413 - Iluminância de interiores. (ABNT, 1992).

A mesma norma, também define que o uso adequado de iluminância especifica é determinado

por três fatores. Tabela 2.

Características da tarefa

e do observador

Peso

-1 0 +1

Idade

Velocidade e Precisão

Refletância do fundo

da tarefa

Inferior a 40 anos

Sem importância

Superior a 70%

40 a 55 anos

Importante

30 a 70%

Superior a 55

Crítica

Inferior a 30%

Tabela 2: Fatores determinantes da iluminância adequada.

Fonte: NBR 5413 - Iluminância de interiores. (ABNT, 1992).

Bigoni, (2012, p.54) exemplificando esta norma, com valores fornecidos para observadores

entre 40 e 55 anos realizando tarefas de médias velocidade e precisão, diz que a iluminância

para cômodos gerais de residências é de 150 lx.

1.5. Luz Artificial

A luz artificial, como o próprio nome já diz, é gerada por fontes de energia não-naturais

criadas pelo homem. Basicamente, se obtem a luz artificial por meio de lâmpadas, suas fontes

de luz.

Artificial: diferente daquilo que existe na natureza. Natural: aquilo que existe na

natureza. É a partir dessa dicotomia que o pensamento humano do nosso tempo fará

emergir a possibilidade de que culturas diversas exprimam diversidade também na

procura poética ou estética e perceptiva da luz. É verdade, existe técnica. A técnica

tende a dar resultados iguais a partir de dados iguais. Mas a técnica nem sempre sabe

considerar tradições culturais de povos que, na sua diversidade, têm raízes milenares

e que, no passado, souberam dar à humanidade aquelas conotações arquitetônicas

extraordinárias que incluem a invenção e a poética, juntamente com a invenção

formal (Lannone, apup BRONDANI 2000, p. 6).

As primeiras fontes de luz artificial produzidas pelo homem foram o fogo, a tocha e a vela.

Em seguida vieram as lâmpadas incandescentes – comum e halógenas; as lâmpadas de

Descargas; lâmpadas fluorescentes; lâmpada vapor de mercúrio; lâmpada vapor metálico;

lâmpada vapor de sódio; lâmpada mista; e, finalmente os LEDs – Diodos Emissores de Luz.

De acordo com Cianciardi, (2012, p. 35), “diferentemente da luz artificial, a luz natural é

inconstante e depende de fatores climáticos para a sua concretização, de modo a não ter-se

controle de sua utilização. O projeto luminotécnico residencial deve prever uma associação

entre a iluminação natural e artificial”. Segundo Garrocho (2005, p. 37) “a luz natural

proveniente do sol é um elemento climático que precisa ser trabalhada através de soluções

arquitetônicas do edifício, para que sua presença no interior deste não se torne incômoda”.

Um sistema de iluminação artificial tem por finalidade fornecer a iluminância necessária ao

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ambiente, complementado a iluminação natural ou substituindo-a nos períodos em que a

mesma seja inexistente ou insuficiente.

2. Desenvolvimento

Para termos um melhor aproveitamento energético da iluminação natural temos de

consideará-la como um aspecto fundamental nos espaços interiores. Uma boa quantidade de

energia pode ser economizada se os projetos de iluminação forem definidos de forma

equilíbrada entre os níveis de iluminação e o consumo energético necessário. Para tanto os

sistemas de iluminação artificial e natural devem ser projetados de forma apropriada, assim

como a aplicação de sistemas de controle devem ser fáceis e simples de usar. Dessa forma, na

decisão do partido arquitetônico deve ser decidido também qual a iluminância necessária para

cada ambiente. Segundo Amorim (2012 p. 48) “a integração de luz artificial e luz natural é o

único meio para se alcançar a economia energética em um projeto”.

2.1. O caso estudado

O condomínio residencial onde se localiza a unidade residencial analisada está situado na orla

marítima da cidade de João Pessoa/PB – Praia de Cabo Branco.

2.1.1. A cidade de João Pessoa – características do clima

A cidade de João Pessoa, fundada em 05 de agosto de 1585 e situada no estado da Paraíba,

está localizada na porção mais oriental das Américas e no ponto mais extremo do Brasil,

tendo uma longitude oeste de 34.86” e latitude -7ᵒ.11. O clima é quente e úmido, do tipo

intertropical ou mais usualmente, clima tropical úmido, com temperaturas médias anuais de

26°C. As chuvas ocorrem no período de "outono e inverno" e durante todo o resto do ano o

clima é de muito sol. As duas estações climáticas são definidas apenas pela quantidade

pluviométrica, sem alteração significativa na temperatura. A umidade relativado do ar média

anual é de 83%. A Tabela 03, encontra-se um resumo dos dados climaticos referentes à João

Pessoa.

Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Ano

Temp. máxima

registrada (°C) 32,8 33 33,6 34,8 32,6 31,8 31,6 30,7 32 31,7 32 32,8 34,8

Temp. máxima

média (°C) 31,8 30,5 30 29,8 29,6 28,3 26,8 27,8 28,3 29,3 29,7 30 28,5

Temp. média (°C) 25,8 25,2 28,2 25,5 27 26,2 23,7 25,4 27,5 27,7 27 24,1 26,1

Temp. mínima

média (°C) 22,8 22,6 21,2 22,9 22,2 21,8 20,3 21,7 18,9 23,3 23,2 23 22

Temp. mínima

registrada (°C) 19,6 16,9 19 20 19,6 17 17 15 17,9 18,6 18,8 19,2 15

Precipitação (mm) 81,1 137,5 238,4 312,9 307,9 381,5 290,2 202,1 40,7 57,5 44,9 37,4 2 132,1

Dias de chuva 11 13 16 16 19 19 22 19 14 10 8 9 157

Umidade

relativa (%) 80 82 83 85 87 87 86 86 83 81 80 80 83

Horas de sol 244,9 218,4 207,7 183 195,3 180 148,8 210,8 234 266,6 273 229,4 2 591,9

Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia (INMET - médias de temperatura, precipitações e dias de chuva:

normal climatológica 1961-1990;27

28

29

recordes de temperatura: 01/01/1961 a 31/12/2013);24

25

http://pt.wikipedia.org/wiki/Umidade_relativa

http://pt.wikipedia.org/wiki/Precipita%C3%A7%C3%A3o_(meteorologia)



http://pt.wikipedia.org/wiki/Instituto_Nacional_de_Meteorologia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jo%C3%A3o_Pessoa#cite_note-Climatologia_Jo.C3.A3oPessoaPB-27

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jo%C3%A3o_Pessoa#cite_note-WMO_Jo.C3.A3oPessoaPB-28

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jo%C3%A3o_Pessoa#cite_note-WeatherGovHK_Jo.C3.A3oPessoaPB-29

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jo%C3%A3o_Pessoa#cite_note-TempM.C3.ADnINMET_Jo.C3.A3oPessoaPB-24

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jo%C3%A3o_Pessoa#cite_note-TempM.C3.A1xINMET_Jo.C3.A3oPessoaPB-25

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Tabela 03 - Dados climatológicos para João Pessoa

Fonte: http://pt.wikipedia.org

2.2. Metodologia

Para realização da análise da projeção da luz natural no interior da unidade residencial

adotamos como método um Estudo de Caso. Inicialmente, fizemos um levantamento dos

estudos relacionados à luz natural para aprofundarmos o conhecimento sobre o tema e

podermos contribuir para a conclusão deste estudo. Em seguida, realizamos a identificação

geográfica da edificação e das fachadas (Figuras 08 e 09). Prosseguindo, elaboramos a carta

solar referente à fachada onde está localizada a unidade residencial selecionada para este

estudo, utilizando-se o programa Analysis SOL-AR. Esse “É um programa gráfico que

permite a obtenção da carta solar da latitude especificada, auxiliando no projeto de proteções

solares através da visualização gráfica dos ângulos de projeção desejados sobre transferidor

de ângulos, que pode ser plotado para qualquer ângulo de orientação” (figura 06). A

classificação bioclimática do município foi realizada com base no ZBBR – Zoneamento

Bioclimático do Brasil (figura 07). Dando continuidade realizamos visitas in loco para

levantamento das caracteristicas fisicas tais como: detalhes construtivos, materias e cores;

coletar as informações da percepção individual do ambiente em estudo; medições dos níveis

de iluminância que foram realizadas em quatro horários diferentes: 08h, 10h, 12h e 14h, em

dia de céu claro e em dia de céu encoberto (céu claro caracterizado pela inexistência de

nuvens e baixa nebulosidade e o céu encoberto, quando as nuvens preenchem toda a

superfície da abóbada celeste). Utilizamos um luxímetro digital – Minipa modelo MLM-

1011, seguindo os procedimentos estabelecidos na NBR 15215; e fizemos registros

fotográficos do ambiente em diferentes condições de iluminação natural. Sempre com o

objetivo de identificar como a luz natural foi projetada e como ela é percebida pelo usuário –

sensações e conforto ambiental.

Figura 06 - Carta Solar da Fachada Sudeste Figura 07 – Classificação bioclimática de João Pessoa/PB

Fonte: Analysis-SOL-AR/Labeee/UFSC Fonte: ZBBR – Zoneamento Bioclimático do Brasil

http://pt.wikipedia.org/

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2.2.2. A unidade residencial

O apartamento objeto deste estudo compõe o segundo bloco do condomínio residencial Luxor

Cabo Branco que é formado por quatro blocos construídos em ângulos de 45ᵒ com as laterais

do terreno, que de acordo com o arquiteto responsável, “permite proteção solar as unidades”.

Cada bloco tem duas fachadas, voltadas para as orientações sudeste e noroeste. A unidade em

estudo encontra-se na fachada sudeste. Em todas as unidades existem pequenas varandas que

fornecem proteção solar para o andar inferior. É um condomínio recém-construído tendo sido

entregue aos seus proprietários em 2012. (Figura 08).

Figura 08 – Maquete eletrônica do Ed. Condominio Luxor Cabo Brando

Fonte Google imagem/autora

Figura 09 – Ed. Cond. Luxor Cabo Branco - Fachada Principal

Fonte: Google maps

Figura 10 - Fachada sudeste do bloco A.

Fonte: Foto da autora

Trata-se de um apartamento duplex com aberturas laterais (portas) do piso ao teto, com

caixilhos de alumínio pintado e vidro liso bronze de 04 mm que formam uma espécie de

paredes translúcidas. (Figuras 09 e 10).

12



Parede Translúcida – (Componente de Passagem Lateral) Paredes construídas com

materiais translúcidos, fazendo parte de um fechamento vertical do edifício. A

superfície separa dois ambientes luminosos, permitindo a penetração de luz natural,

que é difundida através do material translúcido, de forma homogênea. Pode ocupar

uma área lateral inteira, de piso a teto, e a espessura pode variar de 5 a 30 cm,

dependendo do material (tijolos de vidro, acrílicos, etc). (AMORIM, 2012, p.35).

As Varandas são protegidas com guarda-corpos feitos com aletas de alumínio pintado que

permitem passar luz e vento. O andar inferior contém 01 sala de estar/jantar com cozinha

integrada e área de serviço, 01 suíte, 01 quarto e 01 banheiro social e duas varandas externas

(Figura 11). O pé direito de 2,25m em todos os cômodos do andar sendo que no vão da escada

mede 2,95m. As paredes são na cor branca. O piso é de porcelanato mármore branco e as

portas internas e da entrada são de madeiras. A iluminação artificial é geral - direta difusa, ou

seja, o fluxo luminoso é distribuído uniformemente proporcionando uma iluminação básica. O

andar superior foi projetado como espaço de lazer, com área destinada à cozinha, deck com

uma banheira e espaço de livre convivência. As paredes são brancas, o piso é de porcelanato

mármore branco. A área reservada à cozinha tem teto translúcido de madeira com

policarbonato na cor cinza. A área externa tem estrutura de madeira no teto sem o material

translúcido e o restante a céu aberto.

Teto translúcido (Componente de Passagem Zenital) É uma abertura horizontal,

parcialmente construída com materiais translúcidos. Permite a entrada de luz natural

difusa, através do material translúcido. A forma tradicional de construção emprega

blocos de vidro suportados por uma estrutura metálica ou em concreto

(AMORIM, 2012, p. 38).

3. Análise da luz natural projetada

Para avaliar o nível de iluminância da luz natural no ambiente interno, elegemos a sala de

estar/jantar (01) e a suíte (02) pelas suas características de uso (Figura 12). Como se sabe, a

sala de estar, sala de jantar e os quartos são espaços onde os residentes passam mais tempo

seja pela socialização/convivencia, seja pelo descanço. Vale salientar que o espaço ainda não

foi ocupado e assim não dipõe de moveis e equipamentos e todas as instalações são as

originalmente projetadas, exeto os vidro das aberturas/portas que foram revestidos com

pelicula fosca e cortinas de forma a dar mais privacidade aos futuros moradores.

13



Figura 12: Planta Baixa do apartamento, com indicação das aberturas de vidros e dos

espaços onde foram feitas as medições.

Fonte: Arquivo da planta baixa fornecido pelo proprietário do imóvel/Autora

De acordo com ABNT, na NBR 15215-4:

Para levantamentos nos quais não seja possível o monitoramento da iluminação

natural ao longo do ano, recomenda-se verificar a iluminância nas condições de céu

mais representativas do local nos seguintes períodos: a) em um dia próximo ao

solstício de verão (22 de dezembro); b) em um dia próximo ao solstício de inverno

(22 de junho); c) de 2 h em 2 h a partir do início do expediente (horário legal)

(ABNT/NBR 15215-4, p. 06).

Ainda segundo a mesma norma, para determinar o número mínimo de pontos necessários para

verificação do nível de iluminação natural com erro inferior a 10% deve-se determinar o

Índice do Local (K), pela expressão K = C.L/Hm*(C+L) e recorrer à tabela , onde: L é a

largura do ambiente, em metros; C é o comprimento do ambiente, em metros; Hm é a distância

vertical entre a superfície de trabalho e o topo da janela, (metros).

K No de Pontos

K < 1 9

1 ≤ K < 2 16

2 ≤ K < 3 25

K ≥ 3 36

Tabela 3– Quantidade mínima de pontos a serem medidos.

Fonte: NBR 15215-4

Tais medições devem ser feitas em áreas, com formato próximo ou iguais a um quadrado,

demarcadas no ambiente com afastamento mínimo de 0,50m das paredes e a iluminância

medida no centro de cada área, num plano horizontal a 75 cm do piso quando não é

especificada ou conhecida a altura do plano de trabalho e que os pontos devem ser

aumentados para se conseguir simetria nas medições e uma melhor caracterização do

ambiente.

3.1. Os ambientes e os resultados

14



A sala tem formato retangular medindo 17,59 m², com abertura de piso ao teto com 2,85 m de

largura e 2,23 m de altura. A suíte com formato quadrado medindo 11,90m², e sua abertura é

de 2,80 m de largura e 2,23 de altura de piso ao teto (em todos os cômodos existe roda teto de

02 cm). Ambas as aberturas com orientação para o sudeste. Em conformidade com a NBR

acima citada, foram demarcados os pontos encontrados nos ambientes. Para dar mais

uniformidade nas medições, na sala, foi aumentada a quantidade de pontos encontrados. As

figuras 13 e 14 demonstram as marcações. Nos dois ambientes, aplicando-se a expressão

acima mencionada, foi encontrado K < 1 e número mínimo de 09 pontos.

Figura 13: Planta baixa da sala de estar/jantar com a marcação dos pontos de medição

Fonte: autora

15



Figura 14: Planta baixa da suíte com a marcação dos pontos de medição

Fonte: autora

Note-se que na sala, os pontos 09 e 10 se localizam abaixo da escada e ponto 11 acima do

degrau da escada, tipo santos dumont, que tem nos degraus piso de madeira, os espelhos são

vazados e o vão aberto dá para o segundo piso que tem teto de cobertura translúcida. As

medições foram realizadas em dias de céu encoberto e céu claro, às 08h, 10h, 12h e 14h. Vale

salientar que as medições com céu encoberto ocorreram em dia com períodos de chuvas

intensas em intervalos irregulares, como pode ser percebido no resultado da coleta às 14h em

dia de céu encoberto. Foi feita a média aritmética dos valores e obtido a iluminância média

chegando aos seguintes resultados: Na sala de estar/jantar, a quantidade de luz natural que

adentra ao ambiente em dia de céu encoberto é em média de 1599 lx e em dia de céu claro é

de 3909 lx. Na suíte, penetra 2290 lx em dia de céu encoberto e 5113 lx em média, em dia de

céu claro. A tabela 04 informa os valores médios da iluminância (lux), em dia céu claro e de

céu encoberto nos diferentes horário em que ocorreu a aferição. As figuras 15 e 16 mostram a

média dos níveis de iluminância em cada ponto aferido nos dois ambientes estudados em dias

de céu claro e de céu encoberto.

Horário

Sala de Estar/jantar Suíte

Céu claro

(lux)

Céu Encoberto

(lux) Céu claro

(lux) Céu Encoberto

(lux)

08 770 141 1038 369

10 1188 875 1117 725

16



12 986 539 1608 1129

14 965 43 1349 66

Soma 3909 1599 5113 2290

Tabela 04 - valores médios da iluminância, em dia de céu claro e de céu encoberto nos

diferentes horário em que ocorreu a aferição.

Fonte: autora

Figura 15: Níveis médios de iluminância (lux) nos pontos aferidos na sala de estar/jantar em dias de céu claro e de céu

encoberto.

Fonte: autora

Figura 16: Níveis médios de iluminância (lux) nos pontos aferidos na suíte em dias de céu claro e de céu encoberto.

Fonte: autora

17



Assim, a partir dos valores coletados, pode-se observar que os pontos 02,03, 06 e 07 da sala e

os pontos 02, 03 e 05 da suíte por estarem dispostos próximos ás aberturas/portas e das

regiões centrais apresentaram os valores mais elevados de iluminância, e à medida que se

afasta das aberturas, como esperado, decrescem. Como se sabe a intensidade da luz natural e a

iluminância não são constantes nem uniformes e isso ocorreu devido às mudanças na posição

do sol, às variações das nuvens e as condições climáticas. Embora os dois ambientes estejam

posicionados na fachada sudeste, tendo os mesmos padrões de cores e de materiais, como foi

dito anteriormente, a suíte apresenta valores médios de iluminâncias maiores. Como pode ser

observada na figura 12, a mesma se localiza mais a frente, recebendo maior incidência de luz

natural, ficando também mais próximo da parede revestida com pastilhas branca brilhante do

edifício que fica em frente (entorno imediato) e que apresenta elevado índice de refletância e

praticamente toda a fachada é envidraçada mesmo que a película colocada impossibilite a

passagem de toda luz incidente. Além disso, o formato é menor e quadrado permitindo uma

maior uniformidade do fluxo luminoso. Na sala, apresenta elevado índice de iluminância sem

valores díspares em nenhum dos pontos. Note-se que no vão da escada, recebe elevada

incidência de luz vinda da cobertura de policarbonato cinza transparente, tendo também na

sua fachada grande abertura/porta envidraçada revestida com película. Além disso, uma das

paredes da suíte que fica lateralmente a sua frente oferece proteção solar. Segundo Garrocho,

nos últimos tempos o vidro tem sido abundantemente usado independente da região e do

clima. Uma das características da arquitetura atual é a utilização de grandes fachadas

envidraçadas (ou translúcidas) independente das condições climáticas local. Esse

uso indiscriminado, muitas vezes, causa um sobre-aquecimento das edificações

devido ao ganho excessivo de carga térmica decorrente da incidência da radiação

solar. Desse sobre-aquecimento, duas consequências são imediatas: o desconforto

dos usuários e a intensificação no consumo de energia elétrica para o

condicionamento artificial do ambiente (GARROCHO, 2005, p 51).

Na mesma linha, Amorim considera que os vidros além de condutores de calor têm alta

transmitância térmica, ou seja:

A radiação solar incidente em um fechamento transparente pode ser absorvida,

refletida ou transmitida para o interior, dependendo da absortividade (a),

refletividade (r) e da transmissividade (t), do vidro respectivamente. A parcela

absorvida se converte em calor no interior do vidro e pode ser reemitida tanto para o

exterior quanto para o interior na forma de radiação de onda longa. Quando maior

for o ângulo de incidência da radiação, maior tenderá a ser a parcela refletida pelo

vidro. Uma parte da radiação solar é transmitida diretamente para o interior através

da transparência do vidro (LAMBERTS, apud AMORIM, 1997 p. 17).

As figuras 17 e 18 mostram detalhes dos ambientes em condições de céu claro e de céu

encoberto. A figura 19 mostra detalhe da escada e do teto da cobertura translucida do andar

superior. A figura 20 mostra detalhe das aberturas antes das aplicações das películas nos

vidros.

18



Figura 17: Detalhes da sala de estar/jantar em condições de céu claro e de céu encoberto.

Fonte: Fotos da autora

Figura 18: Detalhes da suíte em condições de céu claro e de céu encoberto


19



Figura 19: Detalhe da escada com luz natural em diferentes horários e do teto da

cobertura do andar superior


Figura 20: Detalhes das abertura dos ambientes – suíte e sala com os

vidros sem as películas.

Fonte: Fotos cedidas pelo proprietário

4. Conclusão

Os níveis de iluminância correspondentes à iluminação natural nos dois ambientes analisados

mostraram-se ser muito acima dos níveis recomendados pela norma, independente da

aparência da abóbada celeste. Isso demonstra que a iluminação natural não foi considerada

pelo projetista no momento em que definiu o partido arquitetônico do condomínio residencial

onde se localiza a unidade estudada e que a luz natural não foi pensada com estratégia

projetual. O diferencial do condomínio ao qual se refere o arquiteto responsável pelo projeto

no ato da entrega do condomínio, (disponível em www.youtube.com/watch?

v=qnuGXhtoREM), diz respeito apenas à vista panorâmica para o mar e a orientação da

fachada com a construção em ângulo de 45ᵒ buscando proporcionar essa visão. No caso

estudado o excesso de áreas envidraçadas e as superfícies internas com grande refletividade se

tornaram problemáticas, pois os ambientes ficaram sujeitos à incidência da radiação solar, e

de ganhos térmicos excessivos o que significa a existência potencial de desconforto por

http://www.youtube.com/watch?%20v=qnuGXhtoREM

http://www.youtube.com/watch?%20v=qnuGXhtoREM

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ofuscamento e térmico. Projetar entendendo o clima do lugar e os requisitos funcionais –

captação da luz e do calor e proteção contra os excessos - demanda uma compreensão das

vantagens e desvantagens que a luz natural oferece, e como ela pode ser estrategicamente

utilizada para obter maior qualidade ambiental e eficiência energética em edificações. As

aberturas laterais transparentes ou translúcidas como janelas e portas podem ter proteções

solares externas como beirais, brises, prateleiras de luz ou filtros como persianas. Muitos são

os sistemas e componentes existentes que podem ser utilizados como estratégias projetuais

para otimizarem o uso da luz natural ou minimizarem os seus efeitos maléficos. A

disseminação de informações é muito importante, para que a utilização das estratégias do uso

da luz natural, em larga escala, possa tornar-se uma realidade palpável, colaborando de forma

concreta para a sustentabilidade ambiental e para a eficiência energética na arquitetura. Os

resultados encontrados apontam a necessidade de alternativas para o uso de sistemas de

proteção que não alterem a fachada externa do edifício nem o seu aspecto visual como o uso

de persianas horizontais, cores e matérias com baixa capacidade de refletividade.

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A iluminação natural no interior de um espaço construído · Na sociedade contemporânea é difícil se pensar em arquitetura, design de interiores ou em iluminação sem se pensar